[发明专利]一种室内的定位方法及系统

说明书

本发明提供了一种室内的定位方法及系统，该定位方法包括：S1.接收步骤，接收探头采集的脚步声振动信号；S2.检测步骤，采用SWIM模型检测脚步声振动信号并校正；S3.估计步骤，采用PCC算法来估计时延；S4.处理步骤，根据定位算法求出目标精确位置。本发明的有益效果是：本发明通过地震检波器采集人走路的脚步声振动来实现人的定位，脚步声振动沿着地面传播，不会像在空气中传播时遇到家具等障碍物而产生多径反射影响定位效果，为了达到精准定位，本发明设计了SWIM模型来检测脚步声，并设计了PCC算法估计时延并定位。

技术领域

本发明涉及信息处理和室内定位技术领域，尤其涉及一种室内的定位方法及系统。

背景技术

现有室内定位技术有红外线技术、蓝牙技术、计算机视觉技术、射频识别技术、WIFI技术、ZigBee技术，UWB技术和超声波技术等，其中定位精度最高的技术是UWB和激光技术，但UWB成本太高，激光则容易被遮挡。目前室内定位系统多采用RF或声音信号来实现定位，但在复杂环境下，这些信号都存在着严重地多径效应，请参阅附图1，附图1举例说明了多径效应的产生过程；信号的多径效应严重地干扰了距离的计算，导致在复杂环境下的定位精度普遍不高；为了减弱多径效应，现有的室内定位技术大都要求空旷的室内环境，而现实中，我们的应用场景都会有很多障碍物，所以这导致了室内定位技术还迟迟没有大范围地应用于我们的生活中；同时在实际应用中，由于室内环境复杂多变，干扰因素较多，信号的检测也成为一种挑战，而且即使成功地检测到了需要定位的信号，由于多径效应的影响，要想精确地估计时延也成为一种难题。

发明内容

本发明提供了一种室内的定位方法，包括如下步骤：

S1.接收步骤，接收探头采集的脚步声振动信号；

S2.检测步骤，采用SWIM模型检测脚步声振动信号并校正；

S3.估计步骤，采用PCC算法来估计时延；

S4.处理步骤，根据定位算法求出目标精确位置。

作为本发明的进一步改进，所述S2.检测步骤包括：

S21.接收头接收到脚步声振动信号，并对其进行维纳滤波；

S22.计算出脚步声振动信号的短时能量；

S23.用基于短时能量的双门限端点检测法来初步检测出脚步声的起点和终点；

S24.结合脚步声间隔，分配权重来重新调整脚步声的起点；

S25.对SWIM模型进行实时校正。

作为本发明的进一步改进，所述S3.估计步骤包括：

S31.检测出脚步声振动信号x的各个峰值，并找出第一个峰值的位置，记为p₁；

S32.找出另一个接收头接收到的同一个脚步声x'的第一个峰值的位置，记为p₂；

S33.取p₁和p₂中的较小值，记为p_min；

S34.根据经验对x从p₁向前取n个点，并向前补(p₁-p_min)个零进行时间同步，根据经验向后取n'个点，与p₁组成信号1，记为sig₁；

S35.对x'从p₂向前取n个点，并向前补(p₂-p_min)个零进行时间同步，再向后取n'个点，与p₂组成信号2，记为sig₂；